手机医生将是无线技术和运营商的完美结合
日期:2007-05-17 来源:电信商学院
在巴塞罗那的Baja沙滩俱乐部,身穿比基尼的女招待为顾客端来饮料,DJ在舞台上方停靠的摩托艇里播放着音乐,这些看上去和普通俱乐部没什么区别,更别说是无线技术应用的典范。不过在3年前,这个俱乐部曾轰动一时,因为它推出了一种独特的用以进入其VIP领域的门票:一种植入顾客手臂内的芯片。
这种芯片只比一粒米大一点,外层被玻璃和硅包裹。在植入的时候,护士利用一种本地麻醉剂,将这种芯片注射到客户体内。当人们进入VIP领域并为饮料付费时,芯片就被用来确认人们的身份。从本质上来说,芯片就是一种射频识别(RFID)标签,如果在手臂附近放置一个特殊的标签读取器,无线电信号就会促使芯片发送一个认证代码,利用这个代码可以提取计算机数据库内有关芯片携带者的信息,而在其他情况下,这个芯片处于休眠状态。这个系统的智能部分在电脑内,而不在植入人体内的胶囊里。
Conrad Chase是第一个被“注射”的志愿者,同时也是这个构想的提出者。他说,这是芯片作为认证和支付工具第一次被植入人体,“我知道很多人对此还心存畏惧”,但他指出许多人都在刺字还有纹身,他还半开玩笑地说:“在你的皮肤下面植入一个无线电传送芯片会让你与众不同。”
这些对于莫吉托鸡尾酒会可能有些极端,对于一家夜总会则正合适。虽然如此,这项技术的使用率还是很低,在巴塞罗那只有94人被注射了这种标签,在鹿特丹的另外一家Baja俱乐部中,使用者只有70人。不过,新事物总是先在一小部分人中流行,最后才在大众中普及。
另外一家公司CityWatcher.Com,是一家在城市内提供视频监控服务的美国公司,该公司在两名员工身上试验,植入了识别标签,通过这个标签,这两名员工就可以进入存储着敏感数据的区域。另一家销售芯片和读取器的美国公司VeriChip为医院提供自己的产品,好让医院管理病人(尽管到目前为止只有200个人愿意在自己体内植入这种标签)。而在美国国会,已有人提出议案利用这种技术识别移民工人。
随着无线技术的进步,RFID标签的尺寸也变得越来越小,应用也愈加广泛。随着婴儿潮这一代人日益变老,人们对预防性医学更加感兴趣,年龄在50岁左右的人都很可能终生佩戴或植入某种无线小装置。现在就已经有更加先进的无线医疗设备,它们可以测量身体的各种功能,并从皮肤下面或从身体内部传送这些信息。常用于心脏病治疗的起搏器也是无线技术应用的一个例子。它是依靠基本无线系统来调整稳定的心跳。
目前,无线设备除了可以随身佩带并与网络相连、可以被植入体内,某些设备还可以被吞下,然而这还是这项技术的早期应用。系统进步的速度非常快,飞利浦消费者卫生保健部门的首席技术官Maarten
Barmentlo说:“让这些事情成真的基本技术已经存在了,现在的问题是如何让这些技术在经济上实现盈利。”
我们知道,无线技术有两种运行方式,这也就划分了在卫生保健领域无线技术行业的两种前景。Medtronic和St Jude目前生产的是火柴盒大小的设备,在本质上,这就是一种微型计算机,它们被植入胸腔并于心脏相连,通过在身体外部的近距离的读取器以无线方式传递数据。另一种较新的方法是无线电波或超声波技术。CardioMEMS使用的是射频技术,读取器会发送能量(类似于一个RFID标签)激活设备中的芯片,该设备利用这种能量对心脏压力等信息进行反馈。Remon依靠一种超声波来传送能量给芯片,并促使芯片传回有关压力的读数。因为所使用的电磁频率很低,所以读取器可以被放在较远的地方。
目前,已经有一批仪器被用于特定的领域。例如PillCam,这是由以色列Given Imaging公司开发的产品,一种微型的双面照相机,尺寸类似于一粒大药丸,由病人吞服。自2001年以来,PillCam已经被用在超过50万次的胃肠内窥检查中,其中一个版本的产品被用于诊断食道紊乱,另一个版本则用来检查小肠。它每秒都会抓拍一定数量的照片,并将这些照片以无线方式传送到患者腰上佩戴的数据记录器中,然后这些图像会被下载到用于诊断的电脑中去。这粒价值450美元的胶囊会自然地通过肠道,然后被排泄出来。
这种方法可以让人们在长达8小时的检测中做他们的日常事情,检测过程会生成多达50000张图像。这是对旧有技术的一项巨大改进,原来检查时要将一条长管伸入到病人的消化道中,尽管这样医生可以获取组织样本,但这个过程很不舒服,并且有刺激消化道的风险。Given
Imaging正在进行临床试验,利用无线照相机检查结肠,他们还在开发另一种用于胃部检查的产品。该公司面临着来自日本相机制造商Olympus的竞争,Olympus目前也在使用类似的技术。
还有其他一些无线设备是被植入体内的。大型医疗设备制造商Medtronic的可植入式自动减颤器获得了相关部门的批准,这个减颤器可以与医院的设备连接,也可以与家庭监控设备相连。Medtronic与CardioMEMS、St
Jude Medical、Remon Medical等三家公司正在竞争推广一种用于充血性心力衰竭的设备,全球数有千万患者都承受着这种疾病的折磨,如果将这一设备植入体内,它就会测量血压和病人心脏内的液体,并以无线方式将这些数据传送给外部装置。通过常规监测,病人就可以在早期阶段预防病变。
所有这四家公司的用于监测心力衰竭的设备都还处在试验阶段。3月份,Medtronic遇到了一个挫折,美国食品和药品管理部门认定该公司名为Chronicle的产品不合格,因为试验数据显示该设备不够有效。同一时期,Remon正在申请一项名为“身体内部无线通信”的技术,通过区隔信号,该技术可以让体内的各种设备不受干扰地彼此传递信息,或是将信息传递给接收器,就像收音机可以被调到不同的频道一样。Remon的老板Himelfarb说,所以身体某个部位的葡萄糖水平读取器可以和另一个部位内的胰岛素泵进行沟通。
不过,这些想法距离实现的日子并不遥远。Sensors for Medicine and Science(SMSI)正在开发一种可以被植入前臂皮肤下面的葡萄糖传感器,该传感器与一种类似手表的无线读取器相连。这很可能是该技术进行应用的最普遍的方式:不通过外科手术深植体内,而是将传感器插入到皮肤下面,保持数月或数年,并在附近放置无线读取器。
这也是田纳西大学的Thomas Ferrell采取的方法,他开发了一种可植入的胶囊来测量血液中的酒精浓度。他说自愿接受监测的酒鬼可以使用这项技术,而不必处在监禁状态。这项技术由国家国防止酒精滥用与酒
精中毒协会资助,目前正在动物身上实验,Ferrell博士希望该技术在两年内能够商用。
早些时候,Ferrell博士就曾率先发起了DARPA行动,开发一种能放在人耳朵里的微型芯片,用来监测体温、脉搏和血压等关键指征。这项工作在5年前被迫搁浅,因为开发该技术的成本过于巨大。不过现在成本下降,技术也有了进步,这项工程也变得具有可行性。今年晚些时候,这项工作将一家新兴公司Senior
Vitals恢复实施,生产用来监测老年人的传感器。
其实监测人们关键指征的技术已经存在了:美国国家航空和宇宙航行局(NASA)在飞行中对宇航员就使用这项技术。但目前还没有该技术应用的商业模式,没有管理它的IT系统,也没有公司来完成这个工作。在机器互连通信上,所有的系统都必须特殊定制,这将导致昂贵的成本。对于其他无线设备,如何驱动电子装置则是个难题。
不过已经有公司开始表示对这一领域的兴趣了,以色列风险投资基金Evergreen的Adi Gan说,最近几个月他的桌子上摆着大量有关该领域的商业计划书。他认为该领域前景无限。例如,一个医生可以在手术时植入一个传感器,以提供更好的术后监测和护理,当患者为后续治疗再次光临时,医生的读取器可以激活芯片,来获得所需的医疗信息。一些微小的设备甚至可以用来治疗疾病,例如,它们可以通过无线方式获取能量烧死某个区域内的癌细胞。
无线技术与手机
无线技术的这些应用看上去与众多人日常携带的手机没什么关系,但两者之间却也存在关联。随着无线医疗设备应用的增加,收集数据并将数据传送到远程监测中心的最佳途径也许就是通过患者的手机,手机与患者的距离足够近,可以保证它从低功率的体内设备中接受数据。手机可能会成为体内无线通信与全球互联网之间关键的基础设施。当人们开始把手机当作钱包的时候,他们会发现手机还会成为家庭医生。
移动运营商理解这个领域的潜力,韩国和日本的运营商正在进行试验,利用家庭设备监测人们的心率、血压及其他关键指征,并用手机传送这些数据。飞利浦和通用正在将无线技术添加到患者的家庭监测设备中。不过根据马萨诸塞大学在2005年的研究,现在的移动网络还不足以支撑一些关键应用。并且运营商当前的价格体系也是一个主要障碍,哈佛大学的Matt
Welsh说,他正在开发对能关键指征进行持续监测的传感器。
到目前为止,进步主要来自IT行业,而不是来自保守的医疗部门。不过制药公司已经开始将RFID标签用在药品包装上,以此来作为反盗版的措施,其他一些公司正在致力于将RFID标签整合到个别药丸上。一月份,科达为一种可食用的RFID标签提出了专利申请,这种标签可以用来检查消化道或检查患者是否食用了药物。
尾声
让我们回到Baja沙滩俱乐部,Chase先生在这里有他自己晚上的工作。他检查了安全摄像头中的影像,其中一些摄像头是无线的,然后他使用无线ID系统的钥匙锁住了办公室,这个系统会纪录有谁进出过办公室。他所做的工作让人厌烦,但他有一套程序。退回到1980年代,在开办他的夜总会很久之间,他在美国通信部队服役,致力于互联网的军事前身ARPANET的工作。
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